Technický úvod
zahrnuje především dva aspekty: (1) využití nově vznikajících nanotechnologií k řešení biologických problémů; (2) Molekulární zařízení, imitace a výroba s využitím biologických makromolekul Molekulární stroj biologických makromolekul.
Základní princip
Nanomateriály Především: efekt kvantové velikosti, efekt malé velikosti, efekt indikace a rozhraní, efekt makro kvantového tunelu. Když jsou částice menší než 100 nm, mnoho vlastností látky se změnilo, čímž se projevují jedinečné jevy odlišné od makro látek: nízký bod tání, vysoký poměr tepelné kapacity, vysoký koeficient roztažnosti; vysoká reakční aktivita, vysoká rychlost difúze; vysoká pevnost, vysoká houževnatost;奇特 magnetické Extrémně absolutní absorpce.
Velikost nanočástic je obecně mnohem menší než buňky v organismu, což poskytuje novou výzkumnou cestu pro biologický výzkum využívající nanobiotechnologie k manipulaci s biologickými makromolekulami. Revoluce sekundární biologie se považuje za možnou.
aplikace
Následuje pět důležitých aplikací nanobiotechnologie, včetně biokonád, nanosond, biofluorescenčních markerů, molekulárních motorů a molekulárních nano sít.
1 , bioconch chip
Biologický čip zahrnuje především 2 aspekty: (1) Nanokompozity jsou připravovány v biokontrole Aplikace zvyšuje statickou a dynamickou adhezi mezi nukleovými kyselinami, proteiny a listy, podporuje miniaturizaci, vysoké rozlišení a multifunkčnost; (2) rozšířit rozsah použití biologických čipů, jako je vysoce výkonný screening aktivní složky rostlinných léčiv, klinická diagnostika nemocí, jako je rakovina, jako senzor vnitřního signálu.
V kombinaci s mikroelektronickou magnetikou byl biokonocitrer použit při separaci jednotlivých buněk, analýze monogenových mutací, genové amplifikaci a imunotestu. Mikrostruktura mikrostruktury, separace, purifikace, elektroforéza, PCR amplifikace, adice, purifikace, elektroforéza, PCR amplifikace, adice a detekce atd. lze minimalizovat v jednom čipu. Biokonový čip se liší od polovodičového elektronického čipu, který je vybaven malou geometrickou plochou povrchu nebo je integrován s různými biologickými aktivitami, používá pouze stopové fyziologické nebo biologické vzorky, současnou detekci a studuje různé biologické buňky, biomolekuly a DNA. Získá se interakce mezi vlastnostmi a vzájemné účinky. Biocon čip má výhody integrace, paralelní a rychlé detekce a stává se hraniční technologií biomedicínského inženýrství ve 21. století. Biokonchový čip se dělí na buněčný čip, proteinový čip (biomolekulární čip) a genový čip (DNA čip).
2 , nano - probe
Pomocí nanotechnologie můžete vyrobit nanosondy přímo na biologických molekulách v jejich životě. Prostředí je detekováno pro získání podrobnějších a podrobnějších informací.
Nanosonda detekuje různé buněčné chemikálie, monitoruje živé buněčné proteiny a další biochemické látky; lze také použít ke sledování stopových léků, v konečném důsledku k dosažení zdraví jednotlivých buněk. Nanoskop je vyroben nanosondou a její nanosonda detekuje jednu živou buňku a vloží ji do živé buňky, aby detekovala rané poškození DNA způsobené nádory.
3 , biofluorescence marker
Nano-biotest nanočástic (jako jsou kvantové tečky) pomocí biomolekul Platforma proráží limity fluorescenční fluorescence u konvenčních fluorescenčních značek. Kvantové tečky jsou nanokrystalické polovodiče ve tvaru gelu s jedinečnými luminiscenčními vlastnostmi. Ve srovnání s konvenčními organickými fluorescenčními monolity, širokopásmovou excitací kvantových teček je charakteristika šířky emitovaného pásma vhodná pro použití jako multivariační analýza a vyšší analytická citlivost. Buněčný pracovní stav je pozorován dílčím bodem luminiscenčního množství pro charakterizaci buněčného povrchu nebo vlastností vnitřního proteinu a buněčný provozní stav je pozorován a používán ve farmaceutickém designu a léčbě. moje země nyní vyvinula fluorescenční magnetické buňky pro cílení na multifunkční nano biofilmy, vynalezla jednoduché, bezpečné, účinné a levné jaderné/skořápkové polovodičové fluorescenční kvantové tečky a vyvinula produkty s kvantovými tečkami s vynikajícím výkonem. Nová nano biomasa.
4 , molecular motor
Molekulární motor představuje nanoorganismus, který se skládá z biologických makromolekul a využívá chemickou energii Zařízení. Přirozené molekulární motory, jako jsou řízené proteiny, RNA polymeráza a svalové proteiny atd., se v organismech účastní cytoplazmatického transportu, replikace DNA, buněčného dělení a svalové kontrakce atd. Současný výzkum více molekulárních motorů jsou enzymy F1-ATP.
Molekulární motor je základní součástí miniaturního robota a na molekule lze dosáhnout řady funkcí. Pokud lze detekovat nanoskop škodlivé látky, dojde k brzdění kapaliny nebo míchání v biokonchi a molekuly léčiva jsou dopraveny do konkrétní polohy a léčivo je uvolňováno v lidské buňce.
5 , molecular nano -
Řízení cirkulace materiálu v nanodíře pomocí molekulárního nano síta galerie napětí. Válcová zlatá nano trubice je uspořádána na filmu, pouze 1,6 nm v trubici; když je malá trubička kladně nabitá, kladné ionty jsou odmítnuty a filmem mohou procházet pouze záporné ionty; membrána je záporně nabitá, záporné ionty jsou odmítnuty a filmem mohou procházet pouze kladné ionty. Současně můžete ovládat hradlové napětí, aperturu, tvar pórů a limit nabití a transport iontů lze přesněji řídit. Vzhledem k tomu, že nanoděr dokáže rychle rozlišit malé množství molekul DNA, očekává se, že tato metoda bude rychlou, levnou a vysoce výkonnou metodou sekvenování genů.
Vyhlídky
Po genetické éře poskytuje vývoj dobrou příležitost pro rozvoj nanobiotechnologie. Lze očekávat, že s neustálým pokrokem v oblasti chemie, biologie, materiálů, nanobiotechnologií budou rozsáhlejší a hlubší studie. Zatímco rychlý vývoj biologických čipů, molekulárních motorů, biologických sond, nano-biomateriálů bude mít některé další nové oblasti nano-biotechnologie.
Nano biotechnologie je hranicí a hotspot v oblasti mezinárodní biotechnologie a existuje široká škála aplikací a jasných průmyslových vyhlídek v oblasti lékařství a zdraví, zejména nosiče nanoléčiv, nanosenzory a zobrazovací techniky a miniaturní inteligentní lékařské vybavení atd. bude hrát důležitou roli v diagnostice, léčbě a zdravotní péči o nemoci. Výzkum mezinárodní nanobiotechnologie ve farmaceutické oblasti dosáhl určitého pokroku. Nano-biotechnologie byla zaměřena jako prioritní vědecký výzkumný projekt ve Spojených státech, Japonsku a Německu.